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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网如图所示，一电荷量q=3×10-5C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点．电键S合上后，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角α=37°．已知两板相距d=0.1m，电源电动势?=15V，内阻r=1.5Ω，电阻R1=3Ω，R2=R3=R4=9Ω．g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
    （1）电源的输出功率；
    （2）两板间的电场强度的大小；
    （3）带电小球的质量．
    分析：（1）先搞清楚电路的结构，根据闭合电路欧姆定律求出电流I，根据P出=I（E-Ir）求出电源的输出功率；
    （2）电容器两端的电压等于路端电压，根据欧姆定律UC=I（R1+R23）求出电容器的电压，再根据E=
    UC
    d
    求出电场强度；
    （3）小球处于静止状态，对小球进行受力分析，由平衡条件列出方程即可求解．
    解答：解：（1）R2与R3并联后的电阻值R23=
    R2R3
    R2+R3
    =4.5    Ω               　　    
    由闭合电路欧姆定律得 I=
    E
    R1+R23+r
    =
    15
    3+4.5+1.5
    =
    5
    3
    A                
    电源的输出功率 P出=I（E-Ir）=
    5
    3
    (15-
    5
    3
    ×1.5)=20.8W             　    
    （2）两板间的电压   UC=I（R1+R23）=
    5
    3
    (3+4.5)=12.5V                 　 　 
    两板间的电场强度 E=
    UC
    d
    =
    12.5
    0.1
    =125N/C             　　            
    （3）小球处于静止状态，所受电场力为F，又F=qE           　　 　        
    由平衡条件得：水平方向 Tcosα-mg=0                             
    竖直方向 Tsinα-qE=0                       　    
    所以m=
    qE
    gtanα
    =
    3×10-5×125
    10×
    3
    4
    =5×10-4kg
     答：（1）电源的输出功率为20.8W；
    （2）两板间的电场强度的大小为125N/C；
    （3）带电小球的质量为5×10-4kg．
    点评：本题考查闭合电路欧姆定律、匀强电场中电场强度与电势差的关系、平衡条件等相关知识，涉及知识点较多，题目难度适中．
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    如图所示，一电荷量q=3×10-4C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点．S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角α=37°．已知两板相距d=0.1m，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，电阻R1=4Ω，R2=R3=R4=12Ω．g取10m/s2．求：
    （1）流过电源的电流强度；
    （2）两板间的电场强度的大小；
    （3）小球的质量．

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    （1）电源的输出功率；
    （2）两板间的电场强度的大小；
    （3）带电小球的质量．

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    精英家教网如图所示，一电荷量q=3×10-5C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点，加在电路两端的电压恒为U=14V，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角α=37°．已知两板相距d=0.1m，电阻R1=3Ω，R2=R3=8Ω．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：
    （1）电阻R2消耗的电功率P2；
    （2）两板间的电场强度E；
    （3）带电小球的质量m．

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    如图所示，一电荷量q=3×10-5C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点。电键S合上后，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角α=37°。已知两板相距d=0.1m，电源电动势=15V，内阻r=0.5Ω，电阻R1=3Ω，R2=R3= R4=8Ω。g取10m/s2，已知，。求：

    1.电源的输出功率；

    2.两板间的电场强度的大小；

    3.带电小球的质量。

     

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